一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩技术

针对物联网基于IPv6的低功耗无线个域网6LoWPAN报头压缩技术中的LoWPAN_HC1和LoWPAN_HC2对于全局地址和多播地址的作用非常有限,而LoWPAN_IPHC存在广播通信无方向性、冗余的网络通信消耗等问题,提出了一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩方法 LoWPAN_CIPHC。该方法采用簇的策略细化报头压缩目的地址与源地址,既可以使内部网络通信路径最优,又方便控制广播区域。测试结果表明,与LoWPAN_IPHC相比,LoWPAN_CIPHC能够在不增加运算的情况下,减少网络通信消耗。

基于农业监测的6LoWPAN报头压缩方案的综述

随着通信、计算机、传感网等技术的迅猛发展,将物联网应用到农业监测系统中已经是目前的发展趋势。无线传感网主要通过各类微型传感器节点组成无线个域网,用于感知和监控综合环境信息。与此同时,IPv6也正在取代IPv4,渐渐成为新的IP协议标准。于是,作为一项包括的了物联网与IPv6的新兴技术6LoWPAN(IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network)应运而生。目前,工作组已经提出LOWPAN_HCl、LOWPAN_IPHC两种IPv6报头压缩方案以及相应的LOWPAN_HC2、LOWPAN_NHC两种UDP报头压缩方案。本文在现有的各种研究方案的基础上,针对6Lowpan网络的特点,对各种压缩算法进行对比比较。

基于6LoWPAN的IPv6传感器网络报头压缩方案的设计与实现

无线传感器网络节点的资源非常有限,如果能够对IPv6报头进行压缩可以在较大程度上减小数据传输量,提高IPv6传感器网络的整体性能。通过对6LoWPAN报头压缩方案的研究,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有无线传感器网络底层协议和基本IPv6协议栈基础上,设计并实现了一种支持对跳数限制压缩的IPv6报头压缩方法。实验结果表明,报头压缩可以有效节省网络能耗,降低丢包率,减小数据传输时延。

一种基于6LoWPAN的TCP报头压缩方案

TCP是一种可靠的传输层协议,许多应用有强烈的可靠性要求,需要TCP的支持.6LoWPAN网络受节点硬件资源与底层通信协议限制,需要对TCP报头进行压缩,然而目前尚无相关标准.在研究现有TCP报头压缩方案的基础上,针对6LoWPAN网络的特点,提出了一种适用于6LoWPAN网络的TCP报头压缩方案LOWPAN_TCP_HC,并进行了测试.实验结果表明LOWPAN_TCP_HC能够有效压缩TCP报头,减少传感器节点能量消耗,延长节点使用时间.

6LoWPAN_GHC报头压缩算法的研究

6Lo WPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)定义了IPv6报文如何在IEEE802.15.4网络上传输。其中难点主要在于适配层的报头压缩,这对于增大有效负载的空间非常重要,因为IEEE802.15.4留给上层协议的空间只有81字节左右。简单介绍了了6Lo WPAN的几种现有的报头压缩算法,同时着重研究了一种通用的报头压缩算法6LOWPAN_GHC(以下简称GHC),并进行了实验验证。GHC可以看做是对通用报头及类报头有效载荷的一种补充算法,这样就不需要为新报头或者类包头有效载荷定义新的压缩规范了。

基于6LoWPAN与IPv6互连的地址压缩改进方案

为解决6LoWPAN(IPv6over Low power WPAN)设备与IPv6网络通信时的地址压缩问题,研究了6LoWPAN报头压缩方案,提出了一种基于短地址映射的改进压缩方案。6LoWPAN设备短地址由自身生成,IPv6网络节点短地址可由数据报中直接获取,避免了短地址注册、分配机制及地址冲突检测方法带来的开销,保证了短地址的唯一性。介绍了地址映射方法及地址映射表,详细阐述了设备处理流程及设计的路由地址通告和地址映射更新报文。性能分析表明,在传输负载较大,通信次数频繁的网络状况中,改进方案能有效减少报头开销,数据传输效率较6LoWPAN原方案有显著提高。

改进的6LoWPAN分片地址压缩方案

针对6LoWPAN网络物理层MTU的限制,提出一种报文头部压缩方案分片报头压缩。6LoWPAN的压缩方案一直考虑的是对IPv6头部字段进行压缩,但数据报在适配层传输时,多以分片的形式进行传输,除第一分片外,后续分片头部Mesh Delivery字段也要记录适配层源地址和目的地址,极大增加了网络的负载。为此,分开处理第一分片和后续分片,对后续分片,通过增加分片标记和分片头部冗余的地址字段映射表及其它数据结构,利用分片标记替代分片报文Mesh Delivery字段中较长的地址字段,结合现有的IPHC报头压缩技术,进一步对报头进行压缩。性能分析结果表明,当网络负载和传输数据包较大时,从数据包投递率、平均吞吐量、平均时延的测试可以看出该方法较原来的IPHC协议表现更优。

IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩研究

研究IETF草案在IEEE 802.15.4网络进行IPv6分组的传输的基础上,提出了一种基于IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩方案.通过修改适配层帧格式及使用路由标识符,该方案的压缩报头比草案的压缩报头小7个字节,并且它兼容现有IETF草案.在实验平台上的测试结果表明,使用本方案能够延长节点生存期.

6LoWPAN中基于压缩感知的数据聚合算法

6LoWPAN是基于IEEE802.15.4协议的IPv6实现,将无线传感器网络与Internet进行无缝互联。针对6LoWPAN网络中传输IP数据包能耗大的问题,提出一种基于压缩感知的数据聚合算法。算法分为两个阶段:网络初始化阶段,在兴趣区域生成树状拓扑结构;数据采集阶段,依据相同区域数据的空间相关性,节点选择性的丢包以减少数据冗余,并通过压缩感知父节点选择算法动态更新生成树。仿真实验结果表明,算法能够有效提高压缩感知数据采集效率,减少网络内节点的能量消耗,延长网络生命周期。

一种基于LoRa网络的IPv6报头压缩算法

近年来,伴随以LoRa为代表的低功耗广域网(Low-Power Wide-Area network,LPWAN)无线通信技术的兴起,基于低功耗广域网的轻量级IPv6协议设计必将成为物联网重点研究课题之一。鉴于低功耗广域网严格功耗限制,低传输速率的特点,IPv6报头压缩机制是面向物联网轻量级IPv6协议设计中不可或缺的功能之一。文章针对LoRa网络通信特点,采用一种基于LoRa网络的IPv6报头压缩算法,以避免冗余数据的传输,提高数据传输效率。

一种适用于能源计量物联网的IPv6报头压缩方案

物联网系统中,为使底层节点能与IPv6网络进行通信,需要通过网关支持6Lo WPAN适配层进行两者间的无缝连接,完成IPv6与IEEE802.15.4协议的兼容。6Lo WAPN适配层通过对IPv6数据报头进行压缩,能提高数据包在网络中的传输效率。本文根据能源计量系统的特点,采用UDP作为系统的默认传输层协议,在现有的报头压缩方案的基础上设计了一种适用于能源计量系统的自适应混合报头压缩方案。实验结果表明,方案在本地链路及全球链路中均有较好表现,其压缩效率较现有的压缩方案有了约2%的提升。

基于6LoWPAN的物联网寻址策略研究

在6LoWPAN(IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC(IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。

基于6LoWPAN的IPv6无线传感器网络

IPv6不能直接构建于IEEE802.15.4网络上,为了实现IPv6 over IEEE802.15.4,该文对6LoWPAN的核心技术即适配层帧格式、适配层分片和重组、Mesh支持、报头压缩等进行了深入的研究,并结合TinyOS的系统特点,设计和实现了一个基于TinyOS 2.0的6LoWPAN无线传感器网络。阐述了该网络系统的设计方案,构建了测试环境,并对该系统的实现进行了测试分析。测试结果表明,该系统工作正常,能够实现WSN与外部IPv6环境直接交换数据的目标。

6LoWPAN适配层基本功能分析与实现

6LoWPAN(IPv6over Low-Power Wireless Personal Area Networks)是一种基于低速无线个人局域网的标准,它定义了如何在IEEE802.15.4上传输IPv6数据包,被广泛地应用在智能设备和工业控制等领域.首先,介绍了6LoWPAN的背景以及几种与之相关的技术.其次,重点分析了两种适用于6LoWPAN的报头压缩算法LOWPAN_HC1和LOWPAN_HC2.最后,实现了6LoWPAN适配层的基本功能,并对其进行了测试.两个终端节点的6LoWPAN适配层可以在逻辑上进行正确的数据交换.

IPv6与ZigBee互联网关的设计与实现

针对ZigBee无线传感网络和IPv6网络不能直接互联的问题,提出一种基于Contiki操作系统和cc2530硬件平台的嵌入式互联网关设计方案。将网关架构部署在ZigBee组网中的Sink节点上,利用6LoWPAN技术实现ZigBee网络和IPv6网络的互联互通。改进6LoWPAN适配层的报文压缩方法,实现接口层ZigBee协议与网络层IPv6协议的数据交换。仿真结果表明,在传输负载较大的情况下,该网关具有低延时和低功耗的特点,验证了该网关的有效性。

IPv6与IEEE802.15.4网络结合的发展现状

6LoWPAN技术是将IPv6应用在IEEE802.15.4网络上的一种创新技术。本文分析了6LoWPAN适配层结构和报头压缩、邻居发现两项关键技术,介绍了6LoWPAN标准和产业发展现状。

移动IPv6报头压缩优化分析

研究移动IPv6报头压缩的实现方法.此基础上,提出了一种优化的适合于无线链路传输的IPv6报头压缩思路.